备忘录模式

备忘录模式用于在不破坏对象封装的前提下，保存对象某一时刻的状态，并在之后恢复。

一句话理解：给对象拍一张状态快照，需要时回滚。

解决什么问题

很多系统需要撤销或恢复：

• 编辑器撤销。
• 表单草稿。
• 游戏存档。
• 配置版本回滚。
• 工作流状态恢复。

如果外部直接读取对象所有内部字段再保存，会破坏封装。备忘录模式让对象自己创建快照，外部只负责保存快照。

基本结构

Originator -> createMemento()
Originator -> restore(memento)
Caretaker  -> 保存 memento
Memento    -> 状态快照

角色：

• Originator：原始对象，负责创建和恢复快照。
• Memento：备忘录，保存状态。
• Caretaker：负责人，只保存快照，不理解快照内容。

Java 示例

文本编辑器：

class Editor {
    private String content = "";

    public void write(String text) {
        content += text;
    }

    public String content() {
        return content;
    }

    public Snapshot save() {
        return new Snapshot(content);
    }

    public void restore(Snapshot snapshot) {
        this.content = snapshot.content();
    }
}

快照对象：

class Snapshot {
    private final String content;

    Snapshot(String content) {
        this.content = content;
    }

    public String content() {
        return content;
    }
}

历史记录管理：

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Deque;

class History {
    private final Deque<Snapshot> snapshots = new ArrayDeque<>();

    public void push(Snapshot snapshot) {
        snapshots.push(snapshot);
    }

    public Snapshot pop() {
        return snapshots.pop();
    }

    public boolean isEmpty() {
        return snapshots.isEmpty();
    }
}

使用：

Editor editor = new Editor();
History history = new History();

editor.write("hello");
history.push(editor.save());

editor.write(" world");
editor.restore(history.pop());

System.out.println(editor.content()); // hello

使用场景

• 撤销/重做。
• 草稿保存。
• 版本回滚。
• 状态恢复。
• 事务补偿前的状态保存。

优点

• 不破坏对象封装。
• 快照创建和恢复由对象自己负责。
• 容易实现撤销能力。

缺点

• 快照可能占用大量内存。
• 深拷贝状态可能比较复杂。
• 快照版本多时需要清理策略。
• 不适合保存超大对象完整状态。

实战注意

备忘录保存的是状态，不是操作。保存大对象时要考虑增量快照、压缩、过期清理，否则内存和存储会很快膨胀。